Kritische snelheid is de snelheid en richting waarmee de stroom van een vloeistof door een buis verandert van glad of "laminair" naar turbulent. Het berekenen van de kritische snelheid is afhankelijk van meerdere variabelen, maar het is het Reynolds-getal dat de vloeistofstroom door een buis karakteriseert als laminair of turbulent. Het Reynolds-nummer is een dimensieloze variabele, wat betekent dat er geen eenheden aan zijn gekoppeld.
Berekening van de kritische snelheid

Als u de kritische snelheid wilt vinden voor water dat door een deel van de buis beweegt, we zal beginnen met behulp van de basisformule voor het berekenen van de kritische snelheid: Vcrit \u003d (Nr_µ) /(D_ρ). In deze vergelijking vertegenwoordigt Vcrit de kritische snelheid, vertegenwoordigt het Reynolds-getal, µ (mu) de viscositeitscoëfficiënt (dwz de weerstand tegen stroming) voor een bepaalde vloeistof, vertegenwoordigt D de binnendiameter van de buis en ρ (rho ) vertegenwoordigt de dichtheid van de gegeven vloeistof. De µ (mu) variabele wordt gemeten in vierkante meters per seconde en de dichtheid van de gegeven vloeistof wordt gemeten in kilogram per vierkante meter.


Stel dat u een buis met een lengte van twee meter heeft met een binnenste diameter van 0,03 meter, en u wilt de kritische snelheid kennen van water dat door dat deel van de buis stroomt met een snelheid van 0,25 meter per seconde, vertegenwoordigd door V. Hoewel µ varieert met de temperatuur, is de typische waarde 0,00000114 vierkante meter per seconde , dus we zullen deze waarde in dit voorbeeld gebruiken. De dichtheid, of ρ, van water is één kilogram per kubieke meter.


Als het Reynold's nummer niet wordt gegeven, kunt u het berekenen met behulp van de formule: Nr \u003d ρ_V_D /µ. Laminaire stroming wordt vertegenwoordigd door een Reynold's nummer van minder dan 2.320, en turbulente stroming wordt vertegenwoordigd door een Reynold's aantal groter dan 4.000.


Steek de waarden in voor elk van de variabelen van de Reynold's nummervergelijking. Na het invoeren van de waarden is het nummer van Reynold 6.579. Omdat het groter is dan 4.000, wordt de stroming als turbulent beschouwd.


Sluit nu de waarden aan op de kritische snelheidsvergelijking en u zou moeten krijgen: Vcrit \u003d (6.579_0.000000114 meter /seconde-kwadraat) /( 0,03 meter_1 kilogram /kubieke meter) \u003d 0,025 meter /seconde.